近日，我校煤清洁转化与低碳利用重点实验室在煤基固废—煤矸石利用领域取得新进展，相关成果发表在化学反应工程、环境化学工程和材料合成与加工领域一区TOP期刊《Chemical Engineering Journal》（IF: 13.3）上发表了。我校为论文第一单位，化学与化工学院硕士研究生吴亚森为论文第一作者，颜井冲副教授为通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金优青项目和安徽省高校优青项目的资助支持。

煤炭是我国能源安全的压舱石，在我国能源体系中具有不可替代的地位。煤矸石是煤炭开采和洗选过程中产生的固体废弃物，我国煤矸石年增长量约3-5亿吨，累积数十亿吨。堆积如山的煤矸石带来严重的生态危机和安全隐患，亟需减量化处理和资源化利用。目前，作为锅炉燃料用来发电或供热是煤矸石的主要利用方式之一。然而，煤矸石矿物质含量高、可燃组分含量低，燃烧速率慢、起燃和燃烬困难。单独燃烧时锅炉运行参数波动大，热效率低。同时，市政污泥是污水处理的主要固体废弃物，随着城镇化进程推进，我国污泥年产量达数千万吨。市政污泥易腐败、有恶臭，含大量有机质以及多环芳烃、病原体等有毒有害物质，处理不当将引起严重的环境污染问题。焚烧污泥减量处理和资源化的有效手段，然而，污泥单独燃烧性能不稳定，需要与其他燃料进行混燃处理，并且其中丰富的S，N等元素易导致二次污染难题。

基于市政污泥与煤矸石在结构与组成方面的差异，本文开展了两种固废掺烧试验研究，旨在探索多元固废协同处置的可行性，研究燃烧过程中氮氧化物（NOx）与二氧化硫（SO₂）的释放规律。结果表明，污泥与矸石掺烧处理可有效实现其资源化利用，同时显著减少NOx和SO₂的释放。通过对燃烧过程中烟气及灰渣成分分析表征，阐明了掺烧过程中两种污染性气体释放的动力学特征并揭示了原位减排的作用机制。以上研究结果为工业锅炉处置多元有机固废及污染物控制提供了理论依据和技术参考。（撰稿：颜井冲 审核：韩新亚；黄宇弦）

市政污泥与矸石掺烧过程NO和SO₂的释放量

市政污泥与矸石掺烧过程NO和SO₂原位减排的作用机制

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.154025